Revolutionärer Propeller macht Drohnen viel leiser

Multicopter-Drohnen sind nervig – selbst dann, wenn man nicht das Beobachtungsziel ihrer Kameras ist. Schuld daran ist das laute, hochfrequente Geräusch. Entspannt den Urlaub genießen ist schwierig, wenn man gemütlich am See liegen will, aber ein Tourist mit seiner Drohne Luftaufnahmen des Panoramas macht.

Nicht nur Menschen, auch Tiere fühlen sich durch das Geräusch gestört. Das ist problematisch, da Drohnen immer häufiger für Forschungszwecke, die Land- und Forstwirtschaft und auch von Behörden eingesetzt werden. Eine Lösung für dieses Problem könnte im Lincoln Laboratory des MIT gefunden worden sein.

Ringförmiger Propeller

Dort entstand ein toroidaler Propeller – also in der Form eines Rings, berichtet New Atlas. Die Form erinnert ein wenig wie eine 8, die auf den ersten Blick seltsam deformiert erscheint.

Diese Form hilft, dass eine Drohne deutlich leiser ist. Die Propeller sind nicht nur generell leiser, sondern speziell im Frequenzbereich 1-5kHz, der eben als sehr störend wahrgenommen wird. Laut den Forschenden ist eine Drohne mit diesen Propellern in etwa so laut wie eine reguläre Drohne, die doppelt so weit weg ist. Umgekehrt ausgedrückt: Die Lärmbelastung halbiert sich.

Der Trick dahinter ist, dass die Luftwirbel nicht nur an der Spitze der Propeller entstehen, sondern sich bei dieser Variante über die gesamte Form verteilen. Der Luftwirbel löst sich dadurch schneller auf. Als Bonus wirkt sich das positiv auf die Leistung aus. Die Propeller erzeugen bei jeder Drehzahl mehr Schub, als der beste reguläre Drohnen-Propeller. Außerdem wird durch die geschlossene Form die Stabilität erhöht und die Chance verringert, dass die Propeller an etwas hängenbleiben oder es beschädigen.

Design wurde patentiert

Ein Nachteil ist die komplexe Form. Mit den derzeit verfügbaren Produktionsverfahren müssen die toroidalen Propeller 3D-gedruckt werden. Das würde den Preis im Vergleich zu Rotoren, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden, vervielfachen.

Das MIT hat das Design patentiert. Noch ist aber nicht klar, ob es selbst das Design kommerzialisieren, oder nur als Lizenzgeber agieren will. Jedenfalls befinde sich die Entwicklung noch am Anfang . Durch die Weiterentwicklung könnten sie noch leiser und effizienter werden. Außerdem soll erforscht werden, ob diese Art von Propeller auch für Flugzeuge, Hubschrauber oder Luft-Taxis eingesetzt werden kann.

Im Wasser

Ein anderes Unternehmen hat bereits ein serienreifes Produkt – allerdings für das Wasser. Sharrow verkauft Schiffsschrauben, die das toroidale Prinzip nutzen. Diese sind nicht nur leiser, sondern verdoppeln die Geschwindigkeit eines Bootes im Bereich der niedrigen und mittleren Umdrehungen.

Außerdem senken sie laut dem Hersteller den Treibstoffverbrauch um 20 Prozent. Ein interessanter Nebeneffekt ist, dass die Spitze des Bootes beim Beschleunigen nicht nach oben schnellt. Mit der Sharrow-Schraube hebt sich das gesamte Boot gleichmäßiger in die Höhe.

Der Nachteil ist auch hier die Produktion der komplexen Form. Die Sharrow-Schraube kostet 4.999 US-Dollar. Eine normale Schraube in ähnlicher Größe kostet 500 US-Dollar.